Question

Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．
（1）在验证机械能守恒定律的试验中，没有必要进行的操作是______
A．用天平测重物的质量        B．用秒表测重物下落的时间
C．用打点计时器记录重物下落的信息        D．用纸带记录测量重物下落的高度
（2）该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C为纸带中选取的三个计数点，如图2，每两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔T=______s，打点计时器在打下计数点B时，物体的下落速度为v_B=______m/s．（小数点后保留两位有效数字）
（3）由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量（选填“＜”，“＞”或“=”）
Ⅱ现有一只标值为“3.0V，xW”小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清．某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法，来找出该灯泡正常工作时的功率．

（1）已知该灯泡灯丝电阻较小，请先在图，3中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择合适量程的电流表与电压表，将图4中的实物连成完整的电路．
（2）开关S闭合之前，图4中滑动变阻器的滑片应该置于______（选填“A”端、“B端”、或“AB正中间”）
（3）该同学通过实验作出了灯丝的伏安曲线如图5所示，根据小灯泡的额定电压的标值为“3.0V”，从图5中可以找出该灯正常工作时的电流I=______A，其额定功率为P=______W．（结果均保留两位有效数字）

Answer

Ⅰ、（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
（2）根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解；
（3）克服摩擦做的功等于内能的增加量；
Ⅱ、（1）小灯泡电阻较小，“大内小外”，故采用安培表外接法；
（2）保证电压从0开始连续调节；
（3）从图象得到电流值，根据P=UI计算电功率．
【解析】
Ⅰ、（1）因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A没有必要；
打点计时器是一种较为精密的测量仪器，故不需要用秒表，故B错误；
故选AB．
（2）相邻两个计数点之间还有4个点未画出，故两个计数点之间的时间间隔为0.02s×5=0.1s；
匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故

故答案为：0.1，1.96．
（3）由于要克服阻力做功，故重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，机械能近似守恒；
故答案为：＞．
Ⅱ、（1）电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器采用分压式接法；
电灯泡电阻较小，“大内小外”，故采用安培表外接法；
连线要注意电表的正负极接线柱，线不要交叉；
故电路图和实物连线图如下图所示；

（2）保证电压从0开始连续调节，故刚开始时，电灯泡应该处于短路状态，故滑动变阻器触头从最右端开始；
故答案为：B端．
（3）从图象得到横坐标为3V时，纵坐标为0.25A，故功率P=UI=3V×0.25A=0.75W
故答案为：0.25A．0.75W．